EP3588204A1 - Display module by elements movable around flexible links, display system, and timepiece comprising same - Google Patents

Display module by elements movable around flexible links, display system, and timepiece comprising same Download PDF

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EP3588204A1
EP3588204A1 EP19176834.0A EP19176834A EP3588204A1 EP 3588204 A1 EP3588204 A1 EP 3588204A1 EP 19176834 A EP19176834 A EP 19176834A EP 3588204 A1 EP3588204 A1 EP 3588204A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
display
display module
module
actuating
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19176834.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Francis Cardot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre Suisse dElectronique et Microtechnique SA CSEM
Original Assignee
Centre Suisse dElectronique et Microtechnique SA CSEM
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre Suisse dElectronique et Microtechnique SA CSEM filed Critical Centre Suisse dElectronique et Microtechnique SA CSEM
Publication of EP3588204A1 publication Critical patent/EP3588204A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B45/00—Time pieces of which the indicating means or cases provoke special effects, e.g. aesthetic effects
    • G04B45/0023—Inscriptions or pictures moved by the clockwork, e.g. for advertising
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/302—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements characterised by the form or geometrical disposition of the individual elements

Definitions

  • the invention relates to the general field of microtechnology and in particular the manufacture of parts by etching of silicon.
  • the invention relates more particularly to a mechanical display module comprising a plurality of elements movable relatively to each other around at least one deformable connection of the flexible blade type to form three-dimensional display patterns.
  • the invention also relates to a display system comprising such a display module and a timepiece comprising such a display system.
  • the invention will find a particular application in the watch industry, in particular for the production of watch faces or animated clocks.
  • Analog display systems in particular needle displays, have been known and used for decades in a multitude of applications in order to provide a direct indication, for example on a graduated scale, a dial or other system for representing a value of measurement of a physical quantity such as speed, temperature, pressure, intensity, voltage or electrical resistance, of any information, or even and probably most widely used for the measurement of time.
  • a drawback of this type of display module lies in the fineness of its constituent elements, of the order of a few micrometers, which provides an appreciated “lace” type aesthetic effect but which can affect the readability of the patterns within of the module, in particular if said patterns are also accompanied by aesthetic elements or if the color contrast between the display module and an underlying background or dial is low.
  • An object of the invention is especially to solve this problem of legibility and visibility of the patterns in a display module as described in EP 3291024 A1 .
  • the present invention achieves its object by proposing a display module comprising at least two movable display members via a deformable link of the blade-flexible type relative to a fixed frame between a rest position and a display position, each display member comprising a display portion of a pattern complementary to the display portion of the other display member to form said pattern in said display position.
  • the display portion of each display member has a thickness e2, measured perpendicular to a plane P of formation of the display members and their deformable connections, greater than the thickness of the display members and their deformable links at least.
  • the thickness e of the display portions is greater than 50% to 150% of the thickness of the display members and their deformable connections, preferably from 100% to 150%.
  • the thickness of the display portions of the display members is advantageously between 260 and 400 ⁇ m.
  • the said display member (s) movable relative to the frame cooperate with an actuating pusher arranged to transmit a displacement force of this display member by elastic deformation around its deformable connection (s) from said rest position to said display position.
  • Each of the display modules can be produced by molding and / or machining of metal alloys, glasses, ceramics (Al 2 O 3 ), hard machinable and / or photocurable polymers (epoxy, PEEK).
  • the display modules are made of monocrystalline or polycrystalline silicon and obtained by deep etching processes of the silicon.
  • the display module of the invention is obtained by deep etching of a silicon wafer, said display members being formed individually on different etching levels, each defining a said plan for forming the display members and their deformable connections.
  • said distinct etching levels can be connected together by beams or connecting heels making it possible to maintain a constant gap between said levels.
  • a display module according to the invention comprising up to 32 different levels, thus providing a three-dimensional lace with display portions of patterns much thicker than the flexible connections and other arms of the display members secured to the frame of the module, in order to improve the visibility and legibility of the displayed patterns, for example numbers or letters.
  • the flexible connections are for example made up of flexible blades with a width of between 2 and 50 microns, the thickness e1 of the frame and of the display member (s) being greater at 30 microns. This dimensioning thus effectively gives an elastic character to the flexible blades forming the flexible connections while the portions of greater thickness of the frame and of the display members are completely rigid and devoid of elastic character.
  • said actuator is also integral with the frame and movable relative thereto via a plurality of flexible connections and preferably.
  • said actuator extends in a radial direction relative to a geometric center of the display module.
  • each said display module forms a monolithic part comprising said display members, the frame, the actuator and one or more deformable links connecting said display members and said actuator to the frame
  • the display system includes a plurality of display modules arranged concentrically around a geometric center.
  • the actuating device is movable in rotation about an axis of rotation passing through said geometric center.
  • the display system comprises first and second a display module as defined above, said modules being arranged concentrically around a common geometric center and superimposed relative to each other so that the display portions of the first and second modules are exactly superimposed on each other in their respective display positions.
  • the actuation device is arranged to exert in at least one angular position around the axis of rotation an effort capable of mobilizing the actuator of each display module so as to move said organs of movable display from the rest position to the display position to simultaneously form said pattern on each display module.
  • the actuating device comprises first and second actuating mobiles arranged movable in rotation about the axis of rotation so as to cooperate and mobilize in at least one angular position around the axis of rotation of the actuator of each display module.
  • the actuation device if necessary formed by first and second actuating mobiles, comprises a cam or a lug.
  • the first and second actuating mobiles are indexed in rotation with respect to each other about the axis of rotation so that the patterns are simultaneously formed on each display module are superimposed on each other.
  • the actuating device comprises a single actuating mobile arranged to cooperate simultaneously in rotation with the actuator of each display module.
  • the present invention also relates to a timepiece comprising a display system as previously described.
  • the actuating device is kinematically linked to the hour mobile or the carriageway of at least one watch movement.
  • the pattern of each said display module is configured to display a date of time.
  • the present invention relates to a module and an analog display system comprising display members animated by means of a mechanical actuation device.
  • a preferred application of the invention relates to the field of watchmaking, it is not limited to a display of time information in a timepiece and can also be implemented in any field requiring the use of a system for displaying any information or representation in animated form.
  • such a display module 1 consists of a module for displaying a pattern M such as a number or a number comprising a fixed frame 2 of which at least two display members are integral, in in this case three display members 31, 32, 33 to form the number "6" ( figure 1B ).
  • the display members 31, 32, 33 are integral with the frame 2 and each comprise a display portion 31a, 32a, 33a of the pattern M, said display portions being complementary to each other so that they form said pattern in at least one relative position of said display members 31, 32, 33.
  • the display members 31, 32, 33 are integral with the frame 2 and the members 32, 33 are also movable relative to the frame 2 by means of at least one flexible connection 4 formed by at least one blade flexible 41 between a first rest position, shown in the figure 1A , in which the display portions of the organs display 31, 32, 33 are distant from each other and a display position, shown on the figure 1B , wherein said display portions 31a, 32a, 33a are counter-affixed to each other to form and display the pattern M, in this case a figure "6".
  • the displacement of the display members 32, 33 relative to the frame 2 around their flexible connection 4 between the rest and display positions advantageously results according to the invention from the cooperation of said display members 32, 33 with a pusher d actuation 5 arranged relative to the frame 2 and to the display members for transmitting a force capable of inducing a displacement of said display members by elastic deformation around flexible connections also 4 following the action of an actuation device 6 distinct from the display module 1, such as a cam 61 movable in rotation about an axis A on the Figures 1A and 1B , on the actuation button 5.
  • an actuation device 6 distinct from the display module 1, such as a cam 61 movable in rotation about an axis A on the Figures 1A and 1B , on the actuation button 5.
  • the display module 1 of the invention advantageously consists of a monolithic part formed of a rigid material, which is understood in the context of the present invention as any material whose Young's module is greater than 2.3 GPa .
  • a preferred embodiment of the display module 1 of the invention is silicon, monocrystalline or polycrystalline, from which it is easy, for example by deep etching processes (in particular DRIE - for Deep Reactive-ion Etching in English), form the frame 2 and the display members 31, 32, 33 connected to each other by at least one flexible connection 4, resulting in particular advantageously from the formation during the deep etching process of one or more flexible blades 4 with a width of between 2 and 50 microns, the thickness of the frame 2 and of the display member (s) being preferably greater than 30 microns.
  • the mobile display members 32, 33 and their display portions 32a, 33a are directly connected to the actuating push button 5.
  • the display member 31 remains identical to that of the Figures 1A and 1B .
  • This embodiment has the particularity of not having any interruption in the chain for controlling the movement, from the actuating pusher 5 to the display portions 32a, 33a. There is no friction within the display module 1 due to movements, only deformations, therefore a minimum loss of energy.
  • the display portions 32a, 33b are connected to the upper ends of two flip-flops 32b and 33b, rotating around flexible connections 4 in the form of flexible “butterfly” pivots 42 secured to the frame 2.
  • the lower end of each of the flip-flops and directly connected through a set 7 of flexible serpentine blades to a plate 51 of the actuating plunger 5, which is also integral with the frame 2 by a structure 8 for guiding in linear translation with flexible blades 81.
  • a display module 1 results from the actuation of the pusher 5, which forms the actuator of the module 1, by a device actuator 6 comprising a cam 61 or a lug movable in rotation about an axis A to impart to it a thrust force causing the passage of the display members 32, 33 and their display portions 32a, 33a in particular from the rest position shown figure 1A at the display position shown in figure 1B .
  • display module 1 of Figures 1A and 1B can be extended to produce an animated circular dial I comprising a plurality of display modules 1 as shown in FIG. figure 2 .
  • Such a dial can be used in a timepiece such as a watch or a clock for displaying the time in an animated form with an actuating device 6 for the pushers 5 arranged movable in rotation in the center of the dial and of the display modules 1 is kinematically connected to the hour wheel of a timepiece movement of the timepiece.
  • the operation of such a display system is described below with reference to Figures 1A and 1B .
  • the actuating device 6 is represented by a ring carrying on its periphery a protuberance forming a cam 61.
  • the cam 61 comes to push the free end of the actuating pusher 5 ( figure 1B ) which acts as a follower contact, and causes a translational movement of the actuating pusher 5 which then pushes on the intermediate rockers 32b, 33b which pivot relative to the frame 2 and thus cause the displacement of the display portions 32a, 33a to the display position in which said display portions adjust with portion 31a to form the pattern "6" on the figure 1B .
  • an animated display system comprising movable display portions over a determined period to generate a visual animation effect within the display.
  • the present invention proposes a slight modification of the display portions 31a, 32a, 33a of the display members 3 in order to considerably increase their own height compared to that of the others. elements of the module (frame 2, flexible connections 4, pusher 5, display members 3), and to split the display portions 31a, 32a, 3a3 on several superimposed levels to create a three-dimensional effect of the display at the level of patterns M at least.
  • the figure 2 illustrates this improvement in its simplest embodiment, for a given display portion 32.
  • a display portion 32a it is necessary to carry out the display module 1 from a wafer of silicon with a thickness E of around 400 ⁇ m, which is then etched by deep etching processes, in particular of the DRIE type (from the acronym Dry Reactive Ion Etching in English) selectively to obtain the precise functional parts of the module, namely the frame 2, the flexible connections 4 and another actuating pusher 5 with a first thickness e1 of the order of 170 ⁇ m, while the display portions 32a are engraved over the entire thickness E wafer, or at least over a thickness e2 50 to 150% greater than the thickness e1, so as to enhance the display patterns M during assembly or juxtaposition of the display members in the position d display.
  • DRIE dry Reactive Ion Etching
  • the display portion 32a can also be subjected to an additional etching in order to produce a 3-level stage, then providing three-dimensional aesthetic effects within the display portions.
  • a first variant embodiment of a module according to the present invention is presented in the figure 3 , in which two display portions 32a, 32a 'are assembled head to tail, which has the advantage of being able to reduce the size of the display portions 32a composing the pattern without affecting the resolution in the display position, but increasing the animation of the display with a greater number of movable parts adjusting to form the pattern in the display position M, the display portions having a whole thickness of 400 ⁇ m.
  • the display modules of the invention make it possible to produce monolithic dials of small thickness with a spectacular animated display, as well as associated display systems.
  • the improved modules according to the invention make it possible to increase this spectacular and lively side of the display by combining in the same display system two dials or display modules according to the invention in a superimposed manner so that each dial forms simultaneously their identical display patterns M superimposed, thus providing a significant depth and three-dimensionality to the display of the pattern.
  • the Handle part (H) of the wafer can undergo a second etching step, which leads to a topology on 8 levels for an animated dial, therefore a total topology on 64 levels for all of the two superimposed dials C1 + C2.
  • This embodiment of "three-dimensional lace" could be used to produce light reflection effects on the sides of the display patterns M, in particular for example hourly date numerals in a timepiece dial.
  • each of the dials are preferably carried out in opposite directions so as to amplify the "spectacular" aspect of the display. More specifically, each dial C1, C2 can be engraved so that the display portions 32a of the display patterns move opposite their rest position towards the display position.
  • dials C1, and C2 are arranged in such a way that their “Device” part D, comprising frame 2, pusher 5, and flexible connections 4 among others are the closest to each other, which makes it possible to consider assembling the dials together via a ring, the thickness of which can fix the distance between the two dials, the ring then being able to serve as a mounting and indexing element with respect to an actuating device of the display system of the invention, for example a cam secured to the axis of the hour wheel or to the carriageway of a watch movement.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un module d'affichage (1) comportant au moins deux organes d'affichage (32, 33) mobiles par l'intermédiaire d'une liaison déformable (4) par rapport à un bâti fixe (2) entre une position de repos et une position d'affichage, chaque organe d'affichage comportant une portion d'affichage (32a, 33a) d'un motif (M) complémentaire de la portion d'affichage de l'autre organe d'affichage pour former le dit motif dans ladite position d'affichage. De manière caractéristique, la portion d'affichage de chaque organe d'affichage présente une épaisseur e2, mesurée perpendiculairement à un plan P de formation des organes d'affichage et leurs liaisons déformables, supérieure à l'épaisseur des organes d'affichage et leurs liaisons déformables au moins.L'invention concerne également un système d'affichage comportant un tel module d'affichage et un dispositif d'actionnement (6) agencé pour coopérer avec l'actionneur (5') de chaque module d'affichage (1) et déplacer desdits organes d'affichage mobiles (32, 33) de la position de repos vers la position d'affichage pour former simultanément un dit motif (M) sur chaque module d'affichage (1).L'invention concerne également une pièce d'horlogerie comportant un tel système d'affichage.The present invention relates to a display module (1) comprising at least two display members (32, 33) movable by means of a deformable connection (4) relative to a fixed frame (2) between a position of rest and a display position, each display member comprising a display portion (32a, 33a) of a pattern (M) complementary to the display portion of the other display member to form the said pattern in said display position. Typically, the display portion of each display member has a thickness e2, measured perpendicular to a plane P of formation of the display members and their deformable connections, greater than the thickness of the display members and their The invention also relates to a display system comprising such a display module and an actuating device (6) arranged to cooperate with the actuator (5 ') of each display module (1 ) and move said movable display members (32, 33) from the rest position to the display position to simultaneously form a said pattern (M) on each display module (1). The invention also relates to a timepiece comprising such a display system.

Description

Domaine de l'inventionField of the invention

L'invention concerne le domaine général de la microtechnique et notamment la fabrication de pièces par gravure de silicium. L'invention concerne plus particulièrement un module d'affichage mécanique comportant une pluralité d'éléments mobiles relativement les uns par rapport aux autres autour d'au moins une liaison déformable de type lame flexible pour former des motifs d'affichage tridimensionnels.The invention relates to the general field of microtechnology and in particular the manufacture of parts by etching of silicon. The invention relates more particularly to a mechanical display module comprising a plurality of elements movable relatively to each other around at least one deformable connection of the flexible blade type to form three-dimensional display patterns.

L'invention concerne également un système d'affichage comportant un tel module d'affichage et une pièce d'horlogerie comportant un tel système d'affichage.The invention also relates to a display system comprising such a display module and a timepiece comprising such a display system.

L'invention trouvera une application particulière dans l'industrie horlogère, notamment pour la réalisation de cadrans de montres ou horloges animés.The invention will find a particular application in the watch industry, in particular for the production of watch faces or animated clocks.

Etat de la techniqueState of the art

Les systèmes d'affichages analogiques, notamment à aiguilles, sont connus et utilisés depuis des décennies dans une multitude d'applications afin de procurer une indication directe, par exemple sur une échelle graduée, un cadran ou autre système de représentation d'une valeur de mesure d'une grandeur physique telle que vitesse, température, pression, intensité, tension ou résistance électrique, d'une information quelconque, ou encore et de manière probablement la plus répandue pour la mesure du temps.Analog display systems, in particular needle displays, have been known and used for decades in a multitude of applications in order to provide a direct indication, for example on a graduated scale, a dial or other system for representing a value of measurement of a physical quantity such as speed, temperature, pressure, intensity, voltage or electrical resistance, of any information, or even and probably most widely used for the measurement of time.

On connait également, notamment pour des horloges, des systèmes d'affichage mécaniques, par exemple à palettes, qui indiquent une information horaire par alignement de chiffres imprimés sur les palettes, ces dernières étant pivotées autour d'un axe par gravité lors de la libération de verrous de blocage à chaque quantième de temps à indiquer.There are also known, in particular for clocks, mechanical display systems, for example with pallets, which indicate time information by aligning numbers printed on the pallets, the latter being pivoted about an axis by gravity upon release. blocking locks for each calendar date to be indicated.

D'autres variantes d'affichages actionnés par des systèmes mécaniques ont également été proposées dans l'état de la technique, essentiellement dans le domaine horloger. On peut citer entre autres l'affichage numérique de type « planche à clous » du modèle « Opus 8 », commercialisé par la société Harry Winston SA ou encore le dispositif d'affichage numérique de l'heure en cours par rotation d'un disque sous-jacent à un cadran doté d'un guichet tel que proposé dans la demande de brevet suisse CH 691833 A5 .Other variants of displays actuated by mechanical systems have also been proposed in the state of the art, essentially in the watchmaking field. We can cite among others the digital display of the “nail board” type of the “Opus 8” model, marketed by the company Harry Winston SA or even the digital display device of the current time by rotation of a disc. underlying a dial with a window as proposed in the Swiss patent application CH 691833 A5 .

La déposante a par ailleurs proposé dans la demande EP 3291024 A1 un nouveau type de module d'affichage monolithique procurant un affichage mystérieux et animé d'une grande simplicité et compacité de construction, un tel module d'affichage comportant des organes d'affichage mobiles les uns par rapport aux autres pour former un dit motif par l'intermédiaire de liaisons déformables élastiques de type lames flexibles.The applicant also proposed in the request EP 3291024 A1 a new type of monolithic display module providing a mysterious and animated display of great simplicity and compactness of construction, such a display module comprising display members movable relative to each other to form a said pattern by by means of elastic deformable connections of the flexible blade type.

Un inconvénient de ce type de module d'affichage réside cependant dans la finesse de ses éléments constitutifs, de l'ordre de quelques micromètres, qui procure un effet esthétique de type « dentelle » apprécié mais qui peut nuire à la lisibilité des motifs au sein du module, notamment si lesdits motifs sont également assortis d'éléments esthétiques ou encore si le contraste de couleur entre le module d'affichage et un fond ou cadran sous-jacent est faible.A drawback of this type of display module, however, lies in the fineness of its constituent elements, of the order of a few micrometers, which provides an appreciated “lace” type aesthetic effect but which can affect the readability of the patterns within of the module, in particular if said patterns are also accompanied by aesthetic elements or if the color contrast between the display module and an underlying background or dial is low.

Un but de l'invention est spécialement de résoudre ce problème de lisibilité et visibilité des motifs dans un module d'affichage tel que décrit dans EP 3291024 A1 .An object of the invention is especially to solve this problem of legibility and visibility of the patterns in a display module as described in EP 3291024 A1 .

Objet de l'inventionSubject of the invention

La présente invention atteint son but par la proposition d'un module d'affichage comportant au moins deux organes d'affichage mobiles par l'intermédiaire d'une liaison déformable de type lame-flexible par rapport à un bâti fixe entre une position de repos et une position d'affichage, chaque organe d'affichage comportant une portion d'affichage d'un motif complémentaire de la portion d'affichage de l'autre organe d'affichage pour former le dit motif dans ladite position d'affichage. De manière caractéristique, la portion d'affichage de chaque organe d'affichage présente une épaisseur e2, mesurée perpendiculairement à un plan P de formation des organes d'affichage et leurs liaisons déformables, supérieure à l'épaisseur des organes d'affichage et leurs liaisons déformables au moins.The present invention achieves its object by proposing a display module comprising at least two movable display members via a deformable link of the blade-flexible type relative to a fixed frame between a rest position and a display position, each display member comprising a display portion of a pattern complementary to the display portion of the other display member to form said pattern in said display position. Typically, the display portion of each display member has a thickness e2, measured perpendicular to a plane P of formation of the display members and their deformable connections, greater than the thickness of the display members and their deformable links at least.

Selon un mode de réalisation, l'épaisseur e des portions d'affichage est supérieure de 50% à 150% de l'épaisseur des organes d'affichage et leurs liaisons déformables, de préférence de 100% à 150%.According to one embodiment, the thickness e of the display portions is greater than 50% to 150% of the thickness of the display members and their deformable connections, preferably from 100% to 150%.

En pratique, l'épaisseur des portions d'affichage des organes d'affichage est comprise avantageusement entre 260 et 400 µm.In practice, the thickness of the display portions of the display members is advantageously between 260 and 400 μm.

Selon une caractéristique de l'invention, le ou les dits organes d'affichage mobiles relativement au bâti coopèrent avec un poussoir d'actionnement agencé pour transmettre un effort de déplacement de cet organe d'affichage par déformation élastique autour de sa ou ses liaisons déformables depuis ladite position de repos vers ladite position d'affichage.According to a characteristic of the invention, the said display member (s) movable relative to the frame cooperate with an actuating pusher arranged to transmit a displacement force of this display member by elastic deformation around its deformable connection (s) from said rest position to said display position.

Chacun des modules d'affichage peut être réalisé par moulage et/ou usinage d'alliages métalliques, de verres, de céramiques (Al2O3), de polymères durs usinables et/ou photodurcissables (époxy, PEEK). De préférence cependant les modules d'affichage sont constitués de silicium monocristallin ou polycristallin et obtenus par des procédés de gravure profonde du silicium.Each of the display modules can be produced by molding and / or machining of metal alloys, glasses, ceramics (Al 2 O 3 ), hard machinable and / or photocurable polymers (epoxy, PEEK). Preferably, however, the display modules are made of monocrystalline or polycrystalline silicon and obtained by deep etching processes of the silicon.

Dans un mode de réalisation, le module d'affichage de l'invention est obtenu par gravure profonde d'un wafer de silicium, lesdits organes d'affichage étant formés individuellement sur des niveaux de gravure différents définissant chacun un dit plan de formation des organes d'affichage et leurs liaisons déformables.In one embodiment, the display module of the invention is obtained by deep etching of a silicon wafer, said display members being formed individually on different etching levels, each defining a said plan for forming the display members and their deformable connections.

De manière connue en soit lesdits niveaux de gravures distincts peuvent être reliés entre eux par des poutres ou talons de liaison permettant de maintenir un écart constant entre lesdits niveaux. Ainsi, si l'on considère les différentes combinaison possibles de gravure au sein d'un même wafer de silicium suivant trois directions orthogonales, on peut réaliser un module d'affichage selon l'invention comportant jusqu'à 32 niveaux différents, procurant ainsi une dentelle tridimensionnelle avec des portions d'affichage de motifs d'épaisseur bien supérieure aux liaisons flexibles et autres bras des organes d'affichage solidaire du bâti du module, afin d'améliorer la visibilité et lisibilité des motifs affichés, par exemple des chiffres ou des lettres.In a manner known per se, said distinct etching levels can be connected together by beams or connecting heels making it possible to maintain a constant gap between said levels. Thus, if we consider the different possible combinations of etching within the same silicon wafer in three orthogonal directions, we can produce a display module according to the invention comprising up to 32 different levels, thus providing a three-dimensional lace with display portions of patterns much thicker than the flexible connections and other arms of the display members secured to the frame of the module, in order to improve the visibility and legibility of the displayed patterns, for example numbers or letters.

Dans le cadre d'un module d'affichage en silicium, les liaisons flexibles sont par exemple constituées de lames flexibles d'une largeur comprise entre 2 et 50 microns, l'épaisseur e1 du bâti et du ou des organes d'affichage étant supérieure à 30 microns. Ce dimensionnement procure ainsi effectivement un caractère élastique aux lames flexibles formant les liaisons flexibles alors que les portions d'épaisseur supérieure du bâtit et des organes d'affichage sont totalement rigides et dépourvues de caractère élastique.In the context of a silicon display module, the flexible connections are for example made up of flexible blades with a width of between 2 and 50 microns, the thickness e1 of the frame and of the display member (s) being greater at 30 microns. This dimensioning thus effectively gives an elastic character to the flexible blades forming the flexible connections while the portions of greater thickness of the frame and of the display members are completely rigid and devoid of elastic character.

De préférence, ledit actionneur est lui aussi solidaire du bâti et mobile par rapport à celui-ci par l'intermédiaire d'une pluralité de liaisons flexibles et de préférence.Preferably, said actuator is also integral with the frame and movable relative thereto via a plurality of flexible connections and preferably.

De préférence encore, ledit actionneur s'étend suivant une direction radiale par rapport à un centre géométrique du module d'affichage.More preferably, said actuator extends in a radial direction relative to a geometric center of the display module.

Dans un mode de réalisation, chaque dit module d'affichages forme une pièce monolithique comportant lesdits organes d'affichage, le bâti, l'actionneur et une ou plusieurs liaisons déformables reliant lesdits organes d'affichage et ledit actionneur au bâtiIn one embodiment, each said display module forms a monolithic part comprising said display members, the frame, the actuator and one or more deformable links connecting said display members and said actuator to the frame

L'invention concerne par ailleurs un système d'affichage comportant :

  1. a. au moins un module d'affichage tel que précédemment défini, muni d'un actionneur agencé pour mobiliser lesdits organes d'affichage entre leur dite position de repos et dite position d'affichage sous l'action d'une force motrice appliquée au dit actionneur, et
  2. b. un dispositif d'actionnement agencé pour coopérer avec l'actionneur de chaque module d'affichage et déplacer desdits organes d'affichage mobiles de la position de repos vers la position d'affichage pour former simultanément un même motif sur chaque module d'affichage.
The invention further relates to a display system comprising:
  1. at. at least one display module as defined above, provided with an actuator arranged to mobilize said display members between their said rest position and said display position under the action of a motive force applied to said actuator , and
  2. b. an actuating device arranged to cooperate with the actuator of each display module and to move said movable display members from the rest position to the display position to simultaneously form the same pattern on each display module.

Dans un mode de réalisation, le système d'affichage comporte une pluralité de modules d'affichage disposés concentriquement autour d'un centre géométrique.In one embodiment, the display system includes a plurality of display modules arranged concentrically around a geometric center.

Dans un mode de réalisation, le dispositif d'actionnement est mobile en rotation autour d'un axe de rotation passant par ledit centre géométrique.In one embodiment, the actuating device is movable in rotation about an axis of rotation passing through said geometric center.

Selon un variante de réalisation, le système d'affichage comporte un premier et un second un module d'affichage tel que précédemment défini, lesdits modules étant agencés concentriquement autour d'un centre géométrique commun et superposés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que les portions d'affichages du premier et du second module soient exactement superposées les uns aux autres dans leurs positions d'affichage respectives.According to an alternative embodiment, the display system comprises first and second a display module as defined above, said modules being arranged concentrically around a common geometric center and superimposed relative to each other so that the display portions of the first and second modules are exactly superimposed on each other in their respective display positions.

Dans un mode de réalisation, le dispositif d'actionnement est agencé pour exercer en au moins une position angulaire autour de l'axe de rotation un effort apte à mobiliser l'actionneur de chaque module d'affichage de manière à déplacer lesdits organes d'affichage mobiles de la position de repos vers la position d'affichage pour former simultanément ledit motif sur chaque module d'affichage.In one embodiment, the actuation device is arranged to exert in at least one angular position around the axis of rotation an effort capable of mobilizing the actuator of each display module so as to move said organs of movable display from the rest position to the display position to simultaneously form said pattern on each display module.

Dans un mode de réalisation, le dispositif d'actionnement comporte un premier et un second mobiles d'actionnement agencés mobiles en rotation autour de l'axe de rotation de manière à coopérer et mobiliser en au moins une position angulaire autour de l'axe de rotation l'actionneur de chaque module d'affichage.In one embodiment, the actuating device comprises first and second actuating mobiles arranged movable in rotation about the axis of rotation so as to cooperate and mobilize in at least one angular position around the axis of rotation of the actuator of each display module.

Dans un mode de réalisation, le dispositif d'actionnement, le cas échéant formé d'un premier et d'un second mobiles d'actionnement, comportent une came ou un ergot.In one embodiment, the actuation device, if necessary formed by first and second actuating mobiles, comprises a cam or a lug.

Dans un mode de réalisation, le premier et le second mobiles d'actionnement sont indexés en rotation l'un par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation de telle sorte que les motifs sont simultanément formés sur chaque module d'affichage soient superposés l'un sur l'autre.In one embodiment, the first and second actuating mobiles are indexed in rotation with respect to each other about the axis of rotation so that the patterns are simultaneously formed on each display module are superimposed on each other.

Dans un mode de réalisation, le dispositif d'actionnement comporte un seul mobile d'actionnement agencé pour coopérer simultanément en rotation avec l'actionneur de chaque module d'affichage.In one embodiment, the actuating device comprises a single actuating mobile arranged to cooperate simultaneously in rotation with the actuator of each display module.

La présente invention concerne également une pièce d'horlogerie comportant un système d'affichage tel que précédemment décrit. De préférence, le dispositif d'actionnement est lié cinématiquement au mobile des heures ou la chaussée d'un mouvement horloger au moins.The present invention also relates to a timepiece comprising a display system as previously described. Preferably, the actuating device is kinematically linked to the hour mobile or the carriageway of at least one watch movement.

Dans une telle pièce d'horlogerie, le motif de chaque dit module d'affichage est configuré pour afficher un quantième de temps.In such a timepiece, the pattern of each said display module is configured to display a date of time.

Descriptifs des figuresDescriptions of the figures

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un exemple de réalisation faite en référence aux figures annexées parmi lesquelles :

  • la figure 1A et 1B représentent en vue de dessus un module d'affichage pour un système d'affichage connu de l'art antérieur, en position de repos et en position d'affichage respectivement ;
  • la figure 2 représente en perspective un premier mode de réalisation des portions d'affichage des organes d'affichage d'un module d'affichage selon l'invention, identique par ailleurs au module de l'art antérieur ;
  • La figure 3 représente une variante de réalisation des portions d'affichage des organes d'affichage d'un module d'affichage selon l'invention ;
  • La figure 4 représente une deuxième variante de réalisation des portions d'affichage des organes d'affichage d'un module d'affichage selon l'invention;
  • La figure 5 une troisième variante des portions d'affichage des organes d'affichage d'un module d'affichage selon l'invention.
The invention will be better understood on reading the detailed description of an exemplary embodiment made with reference to the appended figures among which:
  • the Figure 1A and 1B represent in top view a display module for a display system known from the prior art, in the rest position and in the display position respectively;
  • the figure 2 shows in perspective a first embodiment of the display portions of the display members of a display module according to the invention, which is also identical to the module of the prior art;
  • The figure 3 represents an alternative embodiment of the display portions of the display members of a display module according to the invention;
  • The figure 4 shows a second alternative embodiment of the display portions of the display members of a display module according to the invention;
  • The figure 5 a third variant of the display portions of the display members of a display module according to the invention.

Description de modes de réalisation de l'inventionDescription of embodiments of the invention

La présente invention se rapporte à un module et un système d'affichage analogique comportant des organes d'affichage animés par l'intermédiaire d'un dispositif d'actionnement mécanique. Bien qu'une application privilégiée de l'invention concerne le domaine de l'horlogerie, elle n'est pas limitée à un affichage d'une information horaire dans une pièce d'horlogerie et peut également être mise en oeuvre dans tout domaine requérant l'utilisation d'un système d'affichage d'une information ou représentation quelconque sous une forme animée.The present invention relates to a module and an analog display system comprising display members animated by means of a mechanical actuation device. Although a preferred application of the invention relates to the field of watchmaking, it is not limited to a display of time information in a timepiece and can also be implemented in any field requiring the use of a system for displaying any information or representation in animated form.

On a représenté sur les figures 1A et 1B un module d'affichage 1 tel que décrit dans la demande EP 3291024 A1 au nom de la demanderesse, qui est incluse par référence à la présente demande.We have represented on Figures 1A and 1B a display module 1 as described in the request EP 3291024 A1 on behalf of the applicant, which is included by reference to this application.

Dans une forme la plus simple un tel module d'affichage 1 consiste en un module d'affichage d'un motif M tel qu'un chiffre ou un nombre comportant un bâti 2 fixe duquel sont solidaires au moins deux organes d'affichage, en l'espèce trois organes d'affichage 31, 32, 33 pour former le chiffre « 6 » (figure 1B). Les organes d'affichage 31, 32, 33 sont solidaires du bâtit 2 et comportent chacun une portion d'affichage 31a, 32a, 33a du motif M, lesdites portions d'affichage étant complémentaires l'une de l'autre de sorte qu'elles forment ledit motif dans au moins une position relative desdits organes d'affichage 31, 32, 33.In the simplest form, such a display module 1 consists of a module for displaying a pattern M such as a number or a number comprising a fixed frame 2 of which at least two display members are integral, in in this case three display members 31, 32, 33 to form the number "6" ( figure 1B ). The display members 31, 32, 33 are integral with the frame 2 and each comprise a display portion 31a, 32a, 33a of the pattern M, said display portions being complementary to each other so that they form said pattern in at least one relative position of said display members 31, 32, 33.

A cet effet, les organes d'affichage 31, 32, 33 sont solidaires du bâtit 2 et les organes 32, 33 sont également mobiles relativement au bâtit 2 par l'intermédiaire d'au moins une liaison flexible 4 formée par au moins une lame flexible 41 entre une première position de repos, représentée sur la figure 1A, dans laquelle les portions d'affichage des organes d'affichage 31, 32, 33 sont distantes l'une de l'autre et une position d'affichage, représentée sur la figure 1B, dans laquelle lesdites portions d'affichage 31a, 32a, 33a sont contre-apposées l'une à l'autre pour former et afficher le motif M, en l'espèce un chiffre « 6 ».To this end, the display members 31, 32, 33 are integral with the frame 2 and the members 32, 33 are also movable relative to the frame 2 by means of at least one flexible connection 4 formed by at least one blade flexible 41 between a first rest position, shown in the figure 1A , in which the display portions of the organs display 31, 32, 33 are distant from each other and a display position, shown on the figure 1B , wherein said display portions 31a, 32a, 33a are counter-affixed to each other to form and display the pattern M, in this case a figure "6".

Le déplacement des organes d'affichage 32, 33 relativement au bâtit 2 autour de leur liaison flexible 4 entre les positions de repos et d'affichage résulte avantageusement selon l'invention de la coopération desdits organes d'affichage 32, 33 avec un poussoir d'actionnement 5 agencé relativement au bâtit 2 et aux organes d'affichage pour transmettre un effort apte à induire un déplacement desdits organes d'affichage par déformation élastique autour de liaisons flexible également 4 consécutivement à l'action d'un dispositif d'actionnement 6 distinct du module d'affichage 1, tel qu'une came 61 mobile en rotation autour d'un axe A sur les figures 1A et 1B, sur le poussoir d'actionnement 5.The displacement of the display members 32, 33 relative to the frame 2 around their flexible connection 4 between the rest and display positions advantageously results according to the invention from the cooperation of said display members 32, 33 with a pusher d actuation 5 arranged relative to the frame 2 and to the display members for transmitting a force capable of inducing a displacement of said display members by elastic deformation around flexible connections also 4 following the action of an actuation device 6 distinct from the display module 1, such as a cam 61 movable in rotation about an axis A on the Figures 1A and 1B , on the actuation button 5.

Le module d'affichage 1 de l'invention est avantageusement constitué d'une pièce monolithique formée d'un matériau rigide, qu'on entend dans le cadre de la présente invention comme tout matériau dont le module d'Young est supérieur à 2.3 GPa. A ce titre un matériau de réalisation préféré du module d'affichage 1 de l'invention est le silicium, monocristallin ou polycristallin, à partir duquel on peut aisément, par exemple par des procédés de gravure profonde (notamment DRIE - pour Deep Reactive-ion Etching en anglais), former le bâtit 2 et les organes d'affichage 31, 32, 33 reliés l'un à l'autre par au moins une liaison flexible 4, résultant notamment avantageusement de la formation lors du procédé de gravure profonde d'une ou plusieurs lames flexibles 4 d'une largeur comprise entre 2 et 50 microns, l'épaisseur du bâtit 2 et du ou des organes d'affichage étant elle supérieure à 30 microns de préférence.The display module 1 of the invention advantageously consists of a monolithic part formed of a rigid material, which is understood in the context of the present invention as any material whose Young's module is greater than 2.3 GPa . As such, a preferred embodiment of the display module 1 of the invention is silicon, monocrystalline or polycrystalline, from which it is easy, for example by deep etching processes (in particular DRIE - for Deep Reactive-ion Etching in English), form the frame 2 and the display members 31, 32, 33 connected to each other by at least one flexible connection 4, resulting in particular advantageously from the formation during the deep etching process of one or more flexible blades 4 with a width of between 2 and 50 microns, the thickness of the frame 2 and of the display member (s) being preferably greater than 30 microns.

Les organes d'affichage mobiles 32, 33 et leurs portions d'affichages 32a, 33a sont reliés directement au poussoir d'actionnement 5. L'organe d'affichage 31 lui reste identique à celui des figures 1A et 1B.The mobile display members 32, 33 and their display portions 32a, 33a are directly connected to the actuating push button 5. The display member 31 remains identical to that of the Figures 1A and 1B .

Cette réalisation présente la particularité de ne présenter aucune interruption dans la chaine de commande du mouvement, depuis le poussoir d'actionnement 5 jusqu'aux portions d'affichages 32a, 33a. Il n'y a aucun frottement au sein du module d'affichage 1 dus aux mouvements, uniquement des déformations, donc une perte d'énergie minimale. Les portions d'affichage 32a, 33b sont connectées aux extrémités supérieures de deux bascules 32b et 33b, en rotation autour de liaisons flexibles 4 en forme de pivots flexibles en «papillon» 42 solidaires du bâtit 2. L'extrémité inférieure de chacune des bascules et directement connectée au travers d'un ensemble 7 de lames flexibles en serpentin à un plateau 51 du poussoir d'actionnement 5, lequel est également solidaire du bâtit 2 par une structure 8 de guidage en translation linéaire à lames flexible 81.This embodiment has the particularity of not having any interruption in the chain for controlling the movement, from the actuating pusher 5 to the display portions 32a, 33a. There is no friction within the display module 1 due to movements, only deformations, therefore a minimum loss of energy. The display portions 32a, 33b are connected to the upper ends of two flip-flops 32b and 33b, rotating around flexible connections 4 in the form of flexible “butterfly” pivots 42 secured to the frame 2. The lower end of each of the flip-flops and directly connected through a set 7 of flexible serpentine blades to a plate 51 of the actuating plunger 5, which is also integral with the frame 2 by a structure 8 for guiding in linear translation with flexible blades 81.

Le fonctionnement et l'animation d'un tel module d'affichage 1 résulte de l'actionnement du poussoir 5, qui forme actionneur du module 1, par un dispositif d'actionnement 6 comportant une came 61 ou un ergot mobile en rotation autour d'un axe A pour lui imprimer un effort de poussé entrainant le passage des organes d'affichages 32, 33 et de leurs portions d'affichage 32a, 33a en particulier de la position de repos représenté figure 1A à la position d'affichage représentée à la figure 1B.The operation and animation of such a display module 1 results from the actuation of the pusher 5, which forms the actuator of the module 1, by a device actuator 6 comprising a cam 61 or a lug movable in rotation about an axis A to impart to it a thrust force causing the passage of the display members 32, 33 and their display portions 32a, 33a in particular from the rest position shown figure 1A at the display position shown in figure 1B .

Les principes structurels et fonctionnels du module d'affichage 1 des figures 1A et 1B peuvent être étendus pour la réalisation d'un cadran circulaire animé I comportant une pluralité de modules d'affichages 1 tel que représenté à la figure 2. Un tel cadran peut être mis en oeuvre dans une pièce d'horlogerie telle qu'une montre ou une horloge pour l'affichage sous une forme animé de l'heure avec un dispositif d'actionnement 6 des poussoirs 5 disposé mobile en rotation au centre du cadran et des modules d'affichage 1 est reliée cinématiquement à la roue des heures d'un mouvement horloger de la pièce d'horlogerie.The structural and functional principles of display module 1 of Figures 1A and 1B can be extended to produce an animated circular dial I comprising a plurality of display modules 1 as shown in FIG. figure 2 . Such a dial can be used in a timepiece such as a watch or a clock for displaying the time in an animated form with an actuating device 6 for the pushers 5 arranged movable in rotation in the center of the dial and of the display modules 1 is kinematically connected to the hour wheel of a timepiece movement of the timepiece.

Le fonctionnement d'un tel système d'affichage est décrit ci-après en référence aux figures 1A et 1B. Le dispositif d'actionnement 6 est représenté par une bague portant sur sa périphérie une protubérance formant came 61. Ainsi, lors de la rotation de la bague 6, la came 61 vient pousser l'extrémité libre du poussoir d'actionnement 5 (figure 1B) qui agit en tant que contact suiveur, et provoque un mouvement de translation du poussoir d'actionnement 5 qui pousse alors sur les bascules intermédiaires 32b, 33b qui pivotent par rapport au bâtit 2 et ainsi entrainent le déplacement des portions d'affichages 32a, 33a vers la position d'affichage dans laquelle lesdites portions d'affichage s'ajustent avec la portion 31a pour former le motif « 6 » sur la figure 1B.The operation of such a display system is described below with reference to Figures 1A and 1B . The actuating device 6 is represented by a ring carrying on its periphery a protuberance forming a cam 61. Thus, during the rotation of the ring 6, the cam 61 comes to push the free end of the actuating pusher 5 ( figure 1B ) which acts as a follower contact, and causes a translational movement of the actuating pusher 5 which then pushes on the intermediate rockers 32b, 33b which pivot relative to the frame 2 and thus cause the displacement of the display portions 32a, 33a to the display position in which said display portions adjust with portion 31a to form the pattern "6" on the figure 1B .

Après le passage de la came 61 le contact suiveur du poussoir d'actionnement 5 revient en appui sur la bague 6, poussé par les forces de rappel des lames flexibles de la liaison déformable 4 au bâtit 2. Les portions d'affichages 32a, 33a, s'écartent alors pour revenir vers la position de repos (figure 1A) et le motif n'est plus visible.After the passage of the cam 61 the follower contact of the actuating pusher 5 returns to bear on the ring 6, pushed by the return forces of the flexible blades of the deformable connection 4 to the frame 2. The display portions 32a, 33a , then move away to return to the rest position ( figure 1A ) and the pattern is no longer visible.

On réalise ainsi un système d'affichage animé comportant des portions d'affichage mobiles suivant une période déterminée pour engendrer un effet d'animation visuelle au sein de l'affichage.There is thus produced an animated display system comprising movable display portions over a determined period to generate a visual animation effect within the display.

Afin de procurer un affichage le plus lisible possible des motifs M formés, la présente invention propose une légère modification des portions d'affichage 31a, 32a, 33a des organes d'affichages 3 pour en augmenter singulièrement la hauteur propre par rapport à celle des autres éléments du module (bâti 2, liaisons flexibles 4, poussoir 5, organes d'affichage 3), et à dédoubler les portions d'affichage 31a, 32a, 3a3 sur plusieurs niveaux superposés pour créer un effet tridimensionnel de l'affichage au niveau des motifs M au moins.In order to provide the most legible display of the patterns M formed, the present invention proposes a slight modification of the display portions 31a, 32a, 33a of the display members 3 in order to considerably increase their own height compared to that of the others. elements of the module (frame 2, flexible connections 4, pusher 5, display members 3), and to split the display portions 31a, 32a, 3a3 on several superimposed levels to create a three-dimensional effect of the display at the level of patterns M at least.

La figure 2 illustre ce perfectionnement dans sa forme de réalisation la plus simple, pour une portion d'affichage donnée 32. Pour obtenir une telle portion d'affichage 32a, il convient de procéder à la réalisation du module d'affichage 1 à partir d'un wafer de silicium d'une épaisseur E de 400 µm environ, que l'on grave ensuite par des procédés de gravure profonde, notamment de type DRIE (de l'acronyme Dry Reactive Ion Etching en anglais) de manière sélective pour obtenir les parties fonctionnelles précises du module, à savoir le bâti 2, les liaisons flexibles 4 et autre poussoir d'actionnement 5 d'une première épaisseur e1 de l'ordre de 170 µm, alors que les portions d'affichage 32a sont gravées sur toute l'épaisseur E du wafer, ou à tout le moins sur une épaisseur e2 supérieure de 50 à 150% à l'épaisseur e1, de manière à rehausser les motifs M d'affichage lors de l'assemblage ou juxtaposition des organes d'affichage dans la position d'affichage.The figure 2 illustrates this improvement in its simplest embodiment, for a given display portion 32. To obtain such a display portion 32a, it is necessary to carry out the display module 1 from a wafer of silicon with a thickness E of around 400 μm, which is then etched by deep etching processes, in particular of the DRIE type (from the acronym Dry Reactive Ion Etching in English) selectively to obtain the precise functional parts of the module, namely the frame 2, the flexible connections 4 and another actuating pusher 5 with a first thickness e1 of the order of 170 μm, while the display portions 32a are engraved over the entire thickness E wafer, or at least over a thickness e2 50 to 150% greater than the thickness e1, so as to enhance the display patterns M during assembly or juxtaposition of the display members in the position d display.

Il convient par ailleurs de noter que la portion d'affichage 32a peut en outre subir une gravure supplémentaire afin de réaliser un étage à 3 niveaux, procurant alors des effets esthétiques tridimensionnels au sein des portions d'affichage.It should also be noted that the display portion 32a can also be subjected to an additional etching in order to produce a 3-level stage, then providing three-dimensional aesthetic effects within the display portions.

Une première variante de réalisation d'un module selon la présente invention est présentée à la figure 3, dans laquelle deux portions d'affichage 32a, 32a' sont assemblées tête-bêche, ce qui présente l'avantage de pouvoir réduire la taille des portions d'affichage 32a composant le motif sans en affecter la résolution dans la position d'affichage, mais augmentant l'animation de l'affichage avec un plus grand nombre de parties mobiles s'ajustant pour former le motif dans la position d'affichage M, les portions d'affichage présentant toute une épaisseur de 400 µm.A first variant embodiment of a module according to the present invention is presented in the figure 3 , in which two display portions 32a, 32a 'are assembled head to tail, which has the advantage of being able to reduce the size of the display portions 32a composing the pattern without affecting the resolution in the display position, but increasing the animation of the display with a greater number of movable parts adjusting to form the pattern in the display position M, the display portions having a whole thickness of 400 μm.

Comme il a été proposé dans l'art antérieur, les modules d'affichage de l'invention permettent de réaliser des cadrans monolithiques de faible épaisseur avec un affichage animé spectaculaire, ainsi que des systèmes d'affichage associés. Les modules perfectionnés selon l'invention permettent d'augmenter ce côté spectaculaire et animé de l'affichage en associant dans un même système d'affichage deux cadrans ou modules d'affichage selon l'invention de manière superposée de telle sorte que chaque cadran forme simultanément leurs motifs d'affichage M identiques de manière superposée, procurant alors une profondeur et tridimensionnalité importante à l'affichage du motif.As has been proposed in the prior art, the display modules of the invention make it possible to produce monolithic dials of small thickness with a spectacular animated display, as well as associated display systems. The improved modules according to the invention make it possible to increase this spectacular and lively side of the display by combining in the same display system two dials or display modules according to the invention in a superimposed manner so that each dial forms simultaneously their identical display patterns M superimposed, thus providing a significant depth and three-dimensionality to the display of the pattern.

De telles réalisations sont présentées à titre d'exemple aux figures 4 et 5, dans lesquelles deux cadrans animés C1 et C2 réalisés individuellement dans un wafer SOI (pour Silicon on insulator en anglais) sont superposés de manière concentrique autour d'un axe commun C qui est en pratique l'axe de rotation de la came d'actionnement 6, 61 du système d'affichage de l0invention selon les principes décrits à la figure 1. Les éléments flexibles, ont une épaisseur e1 réduite (120 à 170 µm) gravées dans une partie dite « Device » D du wafer, alors que les portions d'affichage ont conformément à l'invention une épaisseur e2 supérieure à e1, de l'ordre de 300 à 400 µm, et sont gravées dans la partie dite « Handle » H du wafer. Ainsi, lorsque les motifs M de chaque cadran sont formés, on obtient un motif global d'une épaisseur de l'ordre de 800 µm dons la visibilité est fortement accrue par rapport aux éléments formés dans la partie Device D.Such achievements are presented by way of example to Figures 4 and 5 , in which two animated dials C1 and C2 produced individually in an SOI wafer (for Silicon on insulator in English) are superimposed concentrically around a common axis C which is in practice the axis of rotation of the actuating cam 6, 61 of the display system of the invention according to the principles described in figure 1 . The flexible elements have a reduced thickness e1 (120 to 170 μm) etched in a part called “Device” D of the wafer, while the display portions have, in accordance with the invention, a thickness e2 greater than e1, of the around 300 to 400 µm, and are engraved in the so-called “Handle” part H wafer. Thus, when the patterns M of each dial are formed, an overall pattern is obtained with a thickness of the order of 800 μm, therefore the visibility is greatly increased compared to the elements formed in the Device D part.

La partie Handle (H) du wafer peut subir une deuxième étape de gravure, ce qui conduit à une topologie sur 8 niveaux pour un cadran animé, donc une topologie totale sur 64 niveaux pour l'ensemble des deux cadrans superposés C1+C2. Cette réalisation de « dentelle tridimensionnelle » pourra être utilisée pour réaliser des effets de réflexion de lumière sur les flancs des motifs d'affichage M, notamment par exemple des chiffres de quantième horaire dans un cadran de pièce d'horlogerie.The Handle part (H) of the wafer can undergo a second etching step, which leads to a topology on 8 levels for an animated dial, therefore a total topology on 64 levels for all of the two superimposed dials C1 + C2. This embodiment of "three-dimensional lace" could be used to produce light reflection effects on the sides of the display patterns M, in particular for example hourly date numerals in a timepiece dial.

Comme indiqué sur la figure, les mouvements d'animation de chacun des cadrans s'effectuent de préférence dans des directions opposées de façon à amplifier l'aspect « spectaculaire » de l'affichage. Plus spécifiquement, chaque cadran C1, C2 peut être gravé de telle sorte que les portions d'affichage 32a des motifs d'affichage se déplacent en vis-à-vis de leur position de repos vers la position d'affichage. De plus, il est avantageux comme représenté aux figures 4 et 5 que les cadrans C1, et C2 soient agencés de telle sorte que leur partie «Device » D, comportant bâti 2, poussoir 5, et liaisons flexible 4 entre autres soient les plus proche l'une de l'autre, ce qui permet d'envisager l'assemblage des cadrans entre eux via une bague dont l'épaisseur peut fixer la distance entre les deux cadrans, la bague pouvant ensuite servir d'organe de montage et d'indexation vis-à-vis d'un dispositif d'actionnement du système d'affichage de l'invention, par exemple une came solidaire de l'axe de la roue des heures ou de la chaussée d'un mouvement horloger.As shown in the figure, the animation movements of each of the dials are preferably carried out in opposite directions so as to amplify the "spectacular" aspect of the display. More specifically, each dial C1, C2 can be engraved so that the display portions 32a of the display patterns move opposite their rest position towards the display position. In addition, it is advantageous as shown in Figures 4 and 5 that the dials C1, and C2 are arranged in such a way that their “Device” part D, comprising frame 2, pusher 5, and flexible connections 4 among others are the closest to each other, which makes it possible to consider assembling the dials together via a ring, the thickness of which can fix the distance between the two dials, the ring then being able to serve as a mounting and indexing element with respect to an actuating device of the display system of the invention, for example a cam secured to the axis of the hour wheel or to the carriageway of a watch movement.

On peut ainsi créer des systèmes d'affichages animés multiniveaux, très lisibles, avec des effets esthétiques d'animation spectaculaires.We can thus create animated multi-level display systems, very readable, with spectacular animation aesthetic effects.

Claims (16)

Module d'affichage (1) comportant au moins deux organes d'affichage (32, 33) mobiles par l'intermédiaire d'une liaison déformable (4) par rapport à un bâti fixe (2) entre une position de repos et une position d'affichage, chaque organe d'affichage comportant une portion d'affichage (32a, 33a) d'un motif (M) complémentaire de la portion d'affichage de l'autre organe d'affichage pour former le dit motif (M) dans ladite position d'affichage, caractérisé en ce que la portion d'affichage (32a, 33a) de chaque organe d'affichage présente une épaisseur e2, mesurée perpendiculairement à un plan de formation des organes d'affichage et leurs liaisons déformables, supérieure à l'épaisseur e1 du reste des organes d'affichage et liaisons déformables au moins.Display module (1) comprising at least two display members (32, 33) movable by means of a deformable connection (4) relative to a fixed frame (2) between a rest position and a position display, each display member comprising a display portion (32a, 33a) of a pattern (M) complementary to the display portion of the other display member to form said pattern (M) in said display position, characterized in that the display portion (32a, 33a) of each display member has a thickness e2, measured perpendicular to a plane of formation of the display members and their deformable connections, greater at the thickness e1 of the rest of the display members and deformable links at least. Module d'affichage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur e2 des portions d'affichage est supérieure de 50% à 150% de l'épaisseur e1 des organes d'affichage et leurs liaisons déformables, de préférence de 100% à 150%Display module (1) according to claim 1, characterized in that the thickness e2 of the display portions is greater than 50% to 150% of the thickness e1 of the display members and their deformable connections, preferably from 100% to 150% Module d'affichage (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le ou les dits organes d'affichage (32, 33) mobiles relativement au bâti (2) coopèrent avec un poussoir d'actionnement (5) agencé pour transmettre un effort de déplacement de cet organe d'affichage par déformation élastique autour de sa ou ses liaisons déformables (4) depuis ladite position de repos vers ladite position d'affichage.Display module (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the said display member (s) (32, 33) movable relative to the frame (2) cooperate with an actuating pusher (5) arranged to transmitting a movement force of this display member by elastic deformation around its deformable link (s) (4) from said rest position to said display position. Module d'affichage (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le poussoir d'actionnement (5) est lui aussi solidaire du bâti (2) et mobile par rapport à celui-ci par l'intermédiaire d'une pluralité de liaisons flexibles (4).Display module (1) according to claim 3, characterized in that the actuating pusher (5) is also integral with the frame (2) and movable relative thereto via a plurality of flexible connections (4). Module d'affichage (1) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le poussoir d'actionnement s'étend suivant une direction radiale par rapport à un centre géométrique du module d'affichage.Display module (1) according to claim 3 or 4, characterized in that the actuating plunger extends in a radial direction relative to a geometric center of the display module. Module d'affichage (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une pièce monolithique de silicium monocristallin ou polycristallin obtenue par des procédés de gravure profondeDisplay module (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that it consists of a monolithic piece of monocrystalline or polycrystalline silicon obtained by deep etching processes Module d'affichage (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les liaisons flexibles (4) sont par exemple constituées de lames flexibles d'une largeur comprise entre 2 et 50 microns, l'épaisseur du bâti et du ou des organes d'affichage étant supérieure à 30 microns.Display module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible connections (4) consist for example of flexible blades of a width between 2 and 50 microns, the thickness of the frame and of the display member (s) being greater than 30 microns. Système d'affichage comportant : a. au moins un module d'affichage (1) selon l'une des revendications 3 à 7, et b. un dispositif d'actionnement (6, 61) agencé pour coopérer avec le poussoir d'actionnement (5) de chaque module d'affichage (1) et déplacer lesdits organes d'affichage (32, 33) mobiles de la position de repos vers la position d'affichage pour former simultanément un même motif sur chaque module d'affichage. Display system comprising: at. at least one display module (1) according to one of claims 3 to 7, and b. an actuating device (6, 61) arranged to cooperate with the actuating pusher (5) of each display module (1) and move said movable display members (32, 33) from the rest position towards the display position to simultaneously form the same pattern on each display module. Système d'affichage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de modules d'affichage (C1, C2) disposés concentriquement autour d'un centre géométrique (C).Display system according to claim 9, characterized in that it comprises a plurality of display modules (C1, C2) arranged concentrically around a geometric center (C). Système d'affichage selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement (6) est mobile en rotation autour d'un axe de rotation (A) passant par le centre géométrique (C).Display system according to one of claims 9 or 10, characterized in that the actuating device (6) is movable in rotation about an axis of rotation (A) passing through the geometric center (C). Système d'affichage selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte un premier et un second un module d'affichage (C1, C2) identiques, lesdits modules étant agencés concentriquement autour d'un centre géométrique commun (C) et superposés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que les portions d'affichages (32a, 33a) du premier et du second module soient exactement superposées les unes aux autres dans leurs positions d'affichage respectives.Display system according to one of Claims 9 to 11, characterized in that it comprises first and second identical display modules (C1, C2), said modules being arranged concentrically around a common geometric center (C) and superimposed relative to each other so that the display portions (32a, 33a) of the first and second modules are exactly superimposed on each other in their respective display positions. Système d'affichage selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement comporte un premier et un second mobiles d'actionnement agencés mobiles en rotation autour de l'axe de rotation (A) de manière à coopérer et mobiliser en au moins une position angulaire autour de l'axe de rotation (A) l'actionneur (5) de chaque module d'affichage (C1, C2).Display system according to one of claims 9 to 12, characterized in that the actuating device comprises first and second actuating mobiles arranged to be movable in rotation about the axis of rotation (A) so as to cooperate and mobilize in at least one angular position around the axis of rotation (A) the actuator (5) of each display module (C1, C2). Système d'affichage selon la revendication 13, caractérisé en ce que le premier et le second mobiles d'actionnement comportent une came (61) ou un ergot.Display system according to claim 13, characterized in that the first and second actuating mobiles comprise a cam (61) or a lug. Système d'affichage selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que le premier et le second mobiles d'actionnement sont indexés en rotation l'un par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation (A).Display system according to claim 13 or 14, characterized in that the first and second actuating mobiles are indexed in rotation relative to each other about the axis of rotation (A). Système d'affichage selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement (6) comporte un seul mobile d'actionnement agencé pour coopérer simultanément en rotation avec l'actionneur de chaque module d'affichage.Display system according to one of claims 9 to 12, characterized in that the actuating device (6) comprises a single actuating mobile arranged to cooperate simultaneously in rotation with the actuator of each display module. Pièce d'horlogerie caractérisée en ce qu'elle comporte un système d'affichage selon l'une des revendications 9 à 16, le dispositif d'actionnement (6) étant lié cinématiquement au mobile des heures et/ou au mobile des minutes ou la chaussée d'un mouvement horloger.Timepiece characterized in that it comprises a display system according to one of claims 9 to 16, the actuating device (6) being kinematically linked to the hour mobile and / or the minute mobile or the pavement of a watch movement.
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WO2023025630A1 (en) * 2021-08-27 2023-03-02 Patek Philippe Sa Geneve Timepiece comprising a dial having at least one window and a device for closing said window

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CH691833A5 (en) 1997-09-25 2001-10-31 Vacheron & Constantin S A Watch or timepiece with an original face display with an eccentric minute hand and window display for the hours leaving more space for decoration, etc. on the remaining watch face
EP3291024A1 (en) 2016-09-05 2018-03-07 CSEM Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique SA Display module comprising elements movable around deformable links, associated display system and timepiece comprising such a display system

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